[实用新型]一种基于DSP芯片的氧化锌避雷器在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电子、电气设备监控技术领域，具体涉及一种基于DSP芯片的氧化锌避雷器在线监测装置。

背景技术

氧化锌避雷器由于具有良好的非线性V-I特性、通流大以及动作时间快等优点，自上世纪70年代面世以来，已经逐步取代了传统的SiC阀式避雷器，被广泛应用于高压、超高压雷电过电压保护领域，大大提高了电力系统的安全性。然而由于氧化锌避雷器取消了串联间隙，长期系统过电压承受工频电压，因此其内部阀片容易出现老化劣化的现象，而外部环境因素如潮湿、污秽、过电压、结构不良等会加速这种老化劣化的现象，直接导致氧化锌避雷器阻性电流上升，甚至会产生因阀片温度上升而导致的爆炸事故，造成电力系统崩溃等不良后果。因此，为了及时发现氧化锌避雷器在运行过程中的受潮、老化及其它安全隐患，避免电力事故的发生，对氧化锌避雷器进行在线监测是非常有效的手段，通过检测氧化锌避雷器的绝缘状况来判断其性能，从而能够及时有效地了解其运行状况，这样就为氧化锌避雷器的安全运行提供了一定的保证，可以有效减少经济损失，同时可以达到维护电力系统的安全运行以及节约人力、物力的目的。

目前针对氧化锌避雷器的在线监测大多是基于监测阻性电流的变化来实现的，然而由于在阻性电流在实际情况下通常只有微安到毫安量级，容易受到现场相间干扰，电网频率波动等因素的影响，阻性电流提取的精确性难以得到有效的保障，因此需要通过监测其他可以较为精确在线测量的参数，来保证在线监测的精确可靠。但目前，尚欠缺对氧化锌避雷器其他参数进行在线监测的装置。

发明内容

由于氧化锌避雷器属于一种二元电介质，在正常工作状态下表现出容性电介质的特征，而该类电介质的老化状态可以通过监测器监测介质损耗角来实现，因此本实用新型提供了一种基于DSP芯片的氧化锌避雷器介质损耗角在线监测装置，通过电压，电流，温度三个传感器模块获取氧化锌避雷器的实时工作状态。此外，通过DSP处理器对获取的信号进行实时谐波分析处理后，还可以精确地计算出介质损耗角。必须说明的是，本实用新型仅对硬件进行改进，其中DSP对介质损耗角的计算过程采用现有论文中的成熟代码，未对软件进行改进。

为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于DSP芯片的氧化锌避雷器在线监测装置，包括电压采集模块、电流采集模块、温度采集模块、第一A/D转换模块、第二A/D转换模块、DSP处理模块，CAN收发机模块、上位机模块，所述电压采集模块用于获取氧化锌避雷器中的电压、其通过第一A/D转换模块与DSP处理模块连接，所述电流采集模块获取氧化锌避雷器接地线上的漏电流、其通过第二A/D转换模块与DSP处理模块连接，所述温度采集模块和CAN收发机模块分别与DSP处理模块连接，所述温度采集模块用于获取氧化锌避雷器的实时温度，所述上位机模块与CAN收发机模块相连。

进一步的，所述电压采集模块包括依次连接的电压探测单元和电压信号放大单元，所述电压探测单元用于与采集氧化锌避雷器母线连接的电压互感器上的电压信号，所述电压信号放大单元用于对电压探测单元输出的信号进行放大和滤波处理。

进一步的，所述电流采集模块包括依次连接的电流探测单元、电流信号放大单元和低通滤波单元，所述电流探测单元用于探测氧化锌避雷器接地线上的漏电流信号，所述电流信号放大单元用于对电流探测单元输出的电流信号转换为电压信号并进行放大处理，所述低通滤波器用于去除电流信号放大单元输出信号中的高频干扰信号。

进一步的，所述电流探测单元为宽带罗氏线圈。

进一步的，所述CAN收发机模块包括CAN收发器。

进一步的，所述CAN收发机模块还包括与CAN收发器连接的高速光耦芯片，所述高速光耦芯片用于对DSP芯片和物理总线进行光电隔离。

进一步的，所述CAN收发机模块与DSP处理模块之间还连接有CAN控制器。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：